实验站设备
负责人/试用课题（PILOT proposal）联系人
袁清习（010-88235990 yuanqx@ihep.ac.cn ）
1. 线站综述
- 科学目标
基于波带片放大的纳米分辨全场成像，实现快速获得样品的高分辨三维结构信息、三维元素分布信息和三维元素价态分布信息。
- 主要参数
l 成像最高空间分辨率：20nm
l 能量范围：5-15keV
l 样品处光子通量：~1E11phs/s
l 能量分辨率(DE/E)：～1E-4
l 低至20nm的全场成像获得高分辨三维结构信息
l 元素吸收边减影成像获得高分辨三维元素分布信息
l XANES成像获得元素价态的高分辨三维分布信息
- 样品环境
- 探测器
l Hamamatsu ORCA-Flash4.0
l Hamamatsu ORCA-Quest2
l Andor ZYLA5.5X-FO
- 制样设备
l 飞秒激光加工设备
l 样品预准直系统：测量显微镜+四轴微操作系统
- 常用附件Accessories（用户根据需要自备）
l 点样毛细管
l 氮化硅窗
- 配套实验室： HEPS辅助实验室
TXM线站使用高能同步辐射光源软件系统和ID30线站共同设计开发的数据采集软件MambaBE进行数据采集。MambaBE包含常用的图像采集模式和针对单图和图像序列的常用分析功能工具，图像采集模式如下：
l Single / Count / Continuous
l Averaging / Focal series / 2D mosaic
l Tomography (stepping) / Fly CT
l Tomo + bg (user defined bg scheme)
l Mosaic CT (stepping and flying scan)
l 2D XANES / 3D XANES
l Mocupy：HEPS ID30线站开发的单机版CT重建软件，实现基于CUDA的GPU加速CT快速重建，包含图像预处理、抖动校正、相位恢复、CT重建和数据分析等模块，能够离线实现CT数据的快速重建。
l WebCT：HEPS CT重建软件的网页版，由ID30线站和计算与网络通讯系统共同完成在线部署，利用HEPS提供的算力实现在线图像预处理及CT重建。
利用TXM近边谱学成像获得的富锂NMC电池材料（LirNMC）初始态和充电态4.8V状态下颗粒中过渡金属元素（Mn、Co、Ni）的3D XANES数据，分析得到：初始态时Mn的价态处于高价态且分布相对均匀，充电态时Mn的价态呈现出表面和中间较高、中间层价态偏低的分布特征，颗粒中的Co和Ni的3D XANES结果也发现了明显的价态分布不均并与深度具有一定的相关性。实验结果反应了电池正极材料在介观尺度上的结构和化学复杂性和重要性，有望帮助研究人员进一步解决富锂正极材料的电压衰减问题(Jin Zhang etal., Nat Commun, 2020, 11:6342)。
